[发明专利]锂离子储能器件的预嵌锂装置及预嵌锂方法

说明书

本发明涉及锂离子储能器件技术领域，旨在解决预嵌锂过程可能导致预嵌锂装置的外壳变形，需要将外壳恢复原本形状或是更换新的未变形外壳之后，才能够制成锂离子储能器件，降低生产效率的问题。为此目的，本发明提供了一种锂离子储能器件的预嵌锂装置及相应的预嵌锂方法，其中，预嵌锂装置包括：外壳、电芯组件、容器和抽气装置，电芯组件设置于外壳内，外壳设置于容器内，外壳上形成有与外部连通的开口，抽气装置通过容器与外壳间接连通，在预嵌锂过程中，电芯组件产生气体，抽气装置能够将多余气体排出，避免外壳因内部气体过多而变形，无需将外壳恢复原本形状或是更换新的未变形外壳之后再制作锂离子储能器件，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及锂离子储能器件技术领域，具体提供一种锂离子储能器件的预嵌锂装置及预嵌锂方法。

背景技术

随着清洁能源技术的发展，出现了一种新型储能器件——锂离子储能器件，例如，锂离子电容器、锂离子电池和锂离子电池电容。锂离子电容器、锂离子电池和锂离子电池电容均包括电解液和浸泡在电解液中的正极片和负极片。以锂离子电池为例，在锂离子电池首次充电过程中，电解液会在负极片表面还原分解，形成固体电解质相界面(SEI)膜，永久地消耗大量来自正极的锂，造成首次循环的库仑效率(ICE)偏低，降低了锂离子电池的容量和能量密度。于是技术人员通过向负极预嵌锂来进行补锂，以抵消形成SEI膜造成的不可逆锂损耗，从而提高电池的总容量和能量密度。目前通常是在预嵌锂装置的外壳内设置电解液、负极片、正极片、隔膜、导线和电源，电源通过导线与负极片和正极片连通，隔膜位于负极片与正极片之间，负极片和正极片分别插设于电解液内以便形成导电通路，当导电通路通电时，正极片上的锂化合物分解，产生的锂离子可以进入负极片中，从而实现预嵌锂。在预嵌锂之后，以外壳、以及外壳内的电解液、负极片、正极片为基础制得锂离子储能器件。但是，在预嵌锂过程中会产生气体，使得外壳容易发生变形，需要将外壳恢复原本形状或是更换新的未变形外壳之后，才能够制成锂离子储能器件，如此便降低了生产效率。

因此，本领域需要一种新的锂离子储能器件的预嵌锂装置及预嵌锂方法来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决预嵌锂过程可能导致预嵌锂装置的外壳变形，需要将外壳恢复原本形状或是更换新的未变形外壳之后，才能够制成锂离子储能器件，降低生产效率的问题。

在第一方面，本发明提供一种锂离子储能器件的预嵌锂装置，所述预嵌锂装置包括外壳、电芯组件和抽气装置，所述电芯组件包括设置于所述外壳内的电解液、负极片、正极片以及通电组件，所述正极片上设置有锂化合物，所述通电组件连通于所述负极片与所述正极片之间，所述负极片和所述正极片分别插设于所述电解液内以便形成导电通路，所述锂化合物能够在所述导电通路通电时通过电解反应电解出锂离子，所述电解液能够允许电解出的锂离子迁移至所述负极片上，所述抽气装置与所述外壳连通并且设置成能够维持所述外壳内的气压为预设气压。

通过这样的设置，能够利用抽气装置排出预嵌锂装置在预嵌锂过程中外壳内较多的气体使外壳内的气压为预设气压，从而避免因预嵌锂装置的外壳中气体过多而导致外壳变形，进而使得无需将外壳恢复原本形状或是更换新的未变形外壳之后，再制成锂离子储能器件，提高了生产效率。

在上述预嵌锂装置的优选技术方案中，所述预嵌锂装置还包括容器，所述外壳设置于所述容器内，所述外壳上形成有与外部连通的开口，所述抽气装置通过所述容器与所述外壳间接连通。

通过这样的设置，相比于外壳与抽气装置直接连接的情形(在该种情形中，抽气装置的抽气口结构与外壳上用于连通抽气装置的开口直接连接)，使得外壳上的开口形状尺寸不会受限于抽气装置上抽气口结构的具体形状尺寸，例如，设计人员可以将该开口设计为尺寸较大，便于外壳内的空气进入容器进而被抽气装置抽出，设计人员也可以将该开口设计为尺寸较小，便于外壳封口以制得锂离子储能器件。

在上述预嵌锂装置的优选技术方案中，所述预嵌锂装置还包括连通管，所述外壳上形成有与外部连通的开口，所述抽气装置通过所述连通管与所述外壳间接连通。